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Elektrisch heizbare Behälter und Verfahren zu deren Herstellung.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein elektrisch heizbarer, im übrigen eine beliebige Form und Grösse besitzender und aus beliebigem Material bestehender Behälter oder Gefäss (z. B. Kochgeschirr, Topf, Kessel, Teller, Tasse, Kaffeesiedeglaskugel usw. ). Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung derartiger Behälter. Man war bereits bestrebt, derartige elektrisch heizbare Koehgefässe dadurch herzustellen, dass man auf die Aussenwand der Glas-, Porzellan-, Steingut-od. dgl. Gefässe auf- getragene und eingebrannt, z. B. zick-zack-oder spiralformigverlaufende Widerstandsstreifen aus Edel- metall verwendete. Diese Art der Heizkörper für Kochgefässe hatte den Nachteil, dass die Metallstreifen verhältnismässig stark waren und daher eine grosse Stromstärke bedingten.
Um diese wenigstens teil- weise zu verringern, musste eben durch die erwähnte zick-zack-oder spiralförmige Gestaltung eine grosse
Länge für die Metallstreifen angestrebt werden. Trotzdem war der Stromverbrauch noch immer zu hoch, was den Betrieb verteuerte, wobei durch die verhältnismässig starken und sehr langen Streifen aus Edelmetall auch die Herstellung sehr verteuert wurde.
Andernteils wurden für allgemeine elektrische Zwecke bereits Widerstandskörper vorgeschlagen, die aus einer auf einer isolierenden Unterlage durch Kathodenzerstäubung hergestellten äusserst dünnen
Edelmetallschicht bestanden. Diese Art der elektrischen Widerstände konnte jedoch als Heizkörper für Kochgefässe od. dgl. trotz des geringen Stromverbrauches nicht verwendet werden, da sich die durch
Kathodenzerstäubung hergestellte Schicht leicht ablöste und die Kathodenzerstäubung bei einer Schicht von etwa gewünschter grösserer Stärke eine umständliche Regelung bedingt und die Herstellung aus diesem Grunde und auch zufolge des grösseren Materialaufwandes an Edelmetall wesentlich verteuert.
Bei den Behältern oder Gefässen gemäss der Erfindung werden alle bisherigen Nachteile dadurch vermieden, dass deren Heizkörper aus der Vereinigiung eines elektrisch leitenden Kolloids (Metall-oder
Graphitkolloid) und einer Metallschicht besteht. Durch die in kolloidalem oder suspendiertem Zustande verwendete erste Schicht wird den bekannten gegenüber ein vollkommenes Festhalten des zweckmässig aus Edelmetall durch Kathodenzerstäubung hergestellten Metallüberzuges gesichert und weitere unten erwähnte Vorteile erzielt. Bei aus Glas oder keramischem Stoff bestehenden Kochgefässen, z. B. den bekannten Kaffeesiedeglaskugeln, wird die Heizschicht auf die Aussenwand des Gefässes unmittelbar aufgebracht, wogegen bei Metallgefässen vorangehend eine sehr dünne Isolierschicht, z.
B. eine Bakelit- oder Emailleschicht, aufgetragen wird ; zu demselben Zwecke kann auf die Metallwand z. B. mit Hilfe einer Schleuderpistole Glaspulver aufgeblasen und die Glaspulverschicht z. B. durch eine Gasflamme aufgeschmolzen werden.
Eine Ausführungsart des Verfahrens gemäss der Erfindung ist die folgende :
Wenn das Gefäss z. B. aus Glas besteht, so erscheint es zweckmässig, zunächst den mit Metall zu überziehenden Teil der Glasfläche etwas aufzurauhen, z. B. durch Aufblasen von Sand oder durch Ätzen mit Fluor. Auf diese etwas gerauhte Fläche wird ein elektrisch leitendes Material in suspendiertem oder kolloidalem Zustande, z. B. eine Graphitsuspension oder ein in einem Sol verteiltes Metall, demnach ein Leiter in solchem Aggregatzustand aufgestrichen, dessen winzige Teilchen eine Grössenordnung von nur einigen hunderttausendstel Millimetern besitzen. Dieser ausserordentlich fein verteilte Leiter ergibt eine sich in die Poren der gerauhten Gefässoberfläche gut einlagernde Grundschicht, wobei, um einen
Kontinuitätsmangel im Metall zwischen den Molekülen bzw.
Molekülgruppen sicher zu vermeiden, die äusserst dünne Schicht mit einer weiteren Schicht entweder aus demselben oder einem andern Metall überzogen wird, u. zw. z. B. durch Kathodenzerstäubung oder durch das Metallspritzverfahren usw.
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Mit Rücksicht darauf, dass die zweite-Metallschicht (obwohl sie bedeutend stärker ist als die Grundschicht) praktisch genommen noch immer äusserst dünn ist und übrigens unterhalb dieser schon ein metallischer Überzug vorhanden ist, genügt es, die Kathodenzerstäubung oder eine der andern erwähnten Massnahmen nur wenig heranzuziehen, so dass die Heizkörper gemäss der Erfindung verhältnismässig billig hergestellt werden können, u. zw.
auch dann, wenn mit Rücksicht auf die gute elektrische und Wärmeleitfähigkeit und Dauerhaftigkeit Metallschichten aus einem Edelmetall (Platin, Gold oder Silber) verwendet werden, was bei solchen ausserordentlich dünnen Schichten den Heizkörper nicht in nennenswertem Masse verteuert.
Der fertige Metallüberzug kann mit Ausnahme der Kontaktenden auch mit einem wärmebeständigen Isoliermaterial ; z. B. Bakelit, überzogen werden, um die Metallschicht gegen äussere Einflüsse oder Verletzungen zu schützen.
Die Herstellung der zur Einschaltung in den elektrischen Stromkreis bestimmten Kontaktenden, die zweckmässig stärker als die Metallschicht gewählt werden, kann in an und für sich bekannter Weise, z. B. durch elektrolytisches Niederschlagen oder Aufstreichen von kolloidalen Leitern, ausgeführt werden.
Wenn in gewissen Fällen eine verhältnismässig stärkere Metallschicht benötigt wird, so kann diese grössere Stärke durch Fortsetzung der Kathodenzerstäubung erzielt werden, da aber diese bei einer Schicht von grösserer Stärke eine umständlichere Regelung bedingt, so kann die Vermehrung der Metallschicht in an sich bekannter Weise durch elektrolytisches Niederschlagen fortgesetzt werden.
Bei Metallgefässen erscheint es gleichfalls zweckmässig, den gewünschten Flächenteil vorangehend etwas rauh oder matt zu gestalten. Der mattierte Metallflächenteil wird in der bereits kurz angedeuteten Weise mit einer dünnen Isolierschicht, z. B. Glasschicht, überzogen, auf welcher sodann der den Heizwiderstand bildende Metallüberzug mit Hilfe eines der in Verbindung mit den Glasgefässen beschriebenen Verfahren hergestellt wird.
In der Zeichnung ist ein Beispiel von gemäss der Erfindung hergestellten, elektrisch heizbaren Behältern, namentlich eine Kaffeesiedeglaskugel mit Metallüberzug, dargestellt. a ist der Glaskörper und b der gemäss der Erfindung auf der Glasoberfläche selbst hergestellte Metallüberzug, wogegen mit c die beiden Stromzuführungskontakte bezeichnet sind. Die letzteren können mit beliebigen Klemmen vereinigt werden ; es können z. B. Stromzuführungsdrähte oder Drahtenden angelötet werden, zweckmässiger erscheint es aber, einen getrennten, federnden Kontaktbügel d zu ver-
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Kontakten c aufgeschoben wird.
Bei Benutzung eines derartigen Bügels gestaltet sich die Herstellung des heizbaren Gefässes ein- facher und kann ausserdem ein und derselbe Bügel d zur Einschaltung eines beliebigen Gefässes bzw. für eine beliebige Anzahl von Gefässen (nacheinander) verwendet werden.
Die Erfindung ist zu einer sehr vorteilhaften, bedeutenden Umgestaltung des ganzen elektrischen
Koch-und Backsystems, insbesondere dazu geeignet, dieses System wirtschaftlicher zu gestalten und zu vereinfachen, namentlich macht die Anwendung der Erfindung, den bisherigen unzulänglichen Vor- schlägen gegenüber, die bisherigen elektrischen Feuerherde (Rechauds) gänzlich überflüssig und bedingt bei der Zubereitung von Speisen usw. auch bei gleichzeitiger Benutzung einer höheren Anzahl von Gefässen, die unter Ersparnis von Feuerherden auf einen beliebigen, gewöhnlichen Tisch gelegt werden können, nichts anderes als z. B. die Vorsehung einer gewissen Anzahl von Steckkontakten für die Stromzuleitungen des Bügels d.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrisch heizbare Behälter (z. B. Kochgefässe, Töpfe, Kessel, Teller, Tassen, Kaffeesiede- glaskugeln usw. ) aus beliebigem metallischen oder nicht metallischen Material mit einem eine Metall- schicht enthaltenden Heizkörper, der auf die Behälterwand unmittelbar oder bei Metallbehältern unter
Zwischenschaltung eines Isolierüberzuges aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische
Heizkörper aus der Vereinigung eines elektrisch leitenden Kolloids (Metall-oder Graphitkolloid) und einer Metallschicht besteht.